JPH082798Y2 - ガス警報器 - Google Patents

ガス警報器

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JPH082798Y2
JPH082798Y2 JP1988102384U JP10238488U JPH082798Y2 JP H082798 Y2 JPH082798 Y2 JP H082798Y2 JP 1988102384 U JP1988102384 U JP 1988102384U JP 10238488 U JP10238488 U JP 10238488U JP H082798 Y2 JPH082798 Y2 JP H082798Y2
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gas
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義尚 野沢
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New Cosmos Electric Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ガス検知部と指示警報部が分離して設置
される産業用ガス警報器において、特にガス検出時と非
検出時におけるガスセンサの電流の変化に起因するガス
検知特性の変化が起きないようにしたガス警報器に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第7図はガス警報器の従来の一例を示すものである。
この図において、10はガス検知部、20は指示警報部であ
る。ガス検知部10はガスセンサ11、補償素子12、抵抗器
13,14とがブリッジ接続されており、接続点a,bに電圧V
が供給され、接続点c,dから出力を取り出す。指示警報
部20は定電圧または定電流回路からなる電源回路21およ
び警報回路22とで構成され、電源回路21はガス検知部10
の接続点a,bに線路30を介して電圧,電流を供給する。
また、接続点c,dの出力は信号線31を介して警報回路22
の入力側に加えられ、ここで増幅され、ブザー等の警報
器を鳴動させる。なお、R0は線路抵抗を示す。
次に動作について説明する。
ガスもれのないときはガス検知部10のブリッジ回路は
平衡しており、接続点c,d間に出力はないので、警報回
路22は警報を出さない。ガスもれがあるとガスセンサ11
の抵抗値が変化し、ブリッジ回路の接続点c,d間に出力
が現れ、警報回路22を駆動して警報を発する。
〔考案が解決しようとする課題〕
このような従来のガス警報器において、電源回路21を
定電圧回路とした従来技術では、ガス検知時とガス非検
知時とではガスセンサ11の抵抗変化によりガスセンサ11
に流れる電流が変化するため、線路抵抗R0によってガ
スセンサ11を含むブリッジ回路の接続点a,bに印加する
電圧が変化し、それによって特性が変化してしまい、校
正しておいた値と一致しなくなるという問題点があっ
た。特に、半導体式ガスセンサの場合には、ガス吸着時
とガス非吸着時とでは抵抗の変化が著しい。例えばメタ
ンの場合、ガス非吸着時に2.5Vの印加電圧が、ガス吸着
時には2.0Vになるという具合である。
また、電源回路21を定電流回路とした従来技術では、
センサ電流は一定で変らないが、ガス検知したときのセ
ンサ抵抗値の変化により印加される電圧が変り、結果と
してセンサ特性が変るという問題点があった。
この問題は、定電圧回路をガス検知部10の内部に設け
ることにより解決できるが、防爆構造上、容器が大きく
なり、重量が増加し、また製造コストが高くなるという
問題点があるため、未だ実用化されていない。
さらに、ガスセンサ11を含むブリッジ回路の印加電圧
を一定にするためには直列型定電圧回路が一般的である
が、直列型の場合、全センサ電流が定電圧回路を介して
ガスセンサ11を含むブリッジ回路に供給されるため、直
列型定電圧回路の消費電力が大きくなり小型化できない
という問題点があり、定電圧回路付ガス検知部の実用化
の障害になっていた。
また、従来は、センサと外部配線の接続は一般に口出
線により防爆容器内の端子台で接続する方法が行われて
いるが、センサ断線,感度劣化等のトラブル時および定
期点検等においてガスセンサ11,補償素子12を交換する
場合、防爆容器の蓋を開けて取り替えなければならず、
作業性が悪いという欠点があった。
また、防爆構造上、高温に加熱されるフィラメントか
らなるガスセンサが収納されるセンサ室と、ICやトラン
ジスタ,抵抗等からなる電気回路を収納する電気室は、
防爆基準と適合する隔壁で分離しなければならないた
め、熱線型ガスセンサを有する防爆型ガス検知部にセン
サ以外の電気回路を設ける場合、形状が大きくなり価格
が高くなるという問題点があった。
この考案は、上記問題点を解決するためになされたも
ので、ガス検知時とガス非検知時とのいずれにおいても
ガスセンサに印加される電圧が線路長に関係なく一定で
あり、ノイズの影響を受けにくくセンサの取り替えが容
易で、防爆構造で安価なガス警報器を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この考案にかかる警報器は、半導体式ガスセンサ等の
ガスセンサを備えたガス検知部と、このガス検知部に線
路を介して電流を供給する電源回路と、前記ガス検知部
の出力により作動する指示計または/および警報回路と
を備えた指示警報部とからなるガス警報器において、前
記ガス検知部の内部に、前記ガスセンサの電流の変化を
検出し、この電流の変化の増加または減少に応じてバイ
パス電流を減少または増加させることで前記ガスセンサ
の印加電圧を一定に保つバイパス回路を備えるととも
に、前記ガスセンサの、ガス検知に基づく電圧出力を電
流出力に変換し前記指示警報部を作動させる電圧−電流
変換回路を備え、フレームアレスタで囲まれた前記ガス
センサと、前記バイパス回路または前記バイパス回路お
よび前記電圧−電流変換回路を設けたプリント基板にコ
ネクタ端子部を形成したプラグイン構造であって、セン
サケース内に前記ガスセンサと、前記プリント基板上の
前記バイパス回路、または前記バイパス回路及び電圧−
電流変換回路との間に樹脂固着部を設けることで、セン
サ室と電気室に分離した構造であるセンサユニットを備
えたものである。
〔作用〕
この考案においては、ガスセンサの抵抗値が変化して
もガス検知部内に設けたバイパス回路により線路に流れ
る電流は一定になり、ガスセンサに印加される電圧が一
定に保たれるためにガス検知特性が変化しない。
また、ガスセンサの出力を電圧−電流変化回路で電流
出力とするので、誘導ノズルの影響を受けない。したが
って、ガスセンサの出力が標準化される。
さらに、プリント基板にコネクタの端子部を形成した
プラグイン構造のセンサユニットとしたので、取り替え
が簡単容易である。
また、樹脂封止によりプリント基板を封止しセンサ室
と電気室に分離し、ガスセンサをフレームアレスタで囲
んだので、全体が防爆型となる。
〔実施例〕
第1図はこの考案の一実施例を示すもので、40はバイ
パス回路である。その他の符号は第7図の従来例と同じ
である。
次に動作について説明する。
ガス検出が行われないときはガス検知部10のブリッジ
回路は平衡しているが、ガス検出によりガスセンサ11の
抵抗値が増加すると(接触燃焼式ガスセンサの場合)ガ
スセンサ11と補償素子12を流れる電流i1がそれまでよ
り減少する。(半導体式の場合)電流i1がそれまでよ
り増加する。すなわち、線路30を流れる全電流が減少
し、線路抵抗R0による電圧降下が小となり、接続点a,b
間の電圧Vが増加しようとする。このとき、バイパス回
路40が動作し、バイパス電流i2を増加させてi1+i2
が変らないように作用する。抵抗器13,14に流れる電流
3はほぼ一定とみなせるので、線路電流i0は、 i0=i1+i2+i3 と常に一定となり、接続点a,b間に印加される電圧Vも
一定になる。したがって、接続点cの電圧がガス検出時
とガス非検出時とで変化することになる。
第2図はバイパス回路40の一例の詳細を示すものであ
る。第2図において、41〜44は抵抗器、45は定電圧ダイ
オード、46は比較器、47はトランジスタである。接続点
eは定電圧ダイオード45で一定電圧に押えられており、
ガスセンサ11の電流i1の変化による電圧Vの変化は接
続点fの電位の変化として現われる。接続点fの電位が
降下すると比較器46からその変化に応じて出力が減少
し、トランジスタ47の導電度が小となるように変化し、
バイパス電流i2を減少させるように作動する。接続点
fの電位が上昇した場合は、前記と逆にバイパス電流i
2が増加し、i1+i2を一定に保つ。これによって、電
圧Vは常に一定に保たれる。
第3図はこの考案の他の実施例を示すもので、50は電
圧−電流変換回路である。この実施例では、ガスセンサ
11の抵抗変化、つまり接続点d,c間の出力電圧V0を出力
電流I0に変化して出力するものである。
このように、出力電圧V0を出力電流I0に変換させる
ことにより信号線31にノイズの誘導があっても影響され
ないものとなる。
第4図は電圧−電流変換回路50の詳細を示すものであ
る。この図で、51,52は比較器であり、53はトランジス
タ、54〜57は抵抗器である。比較器51の入力側に出力電
圧V0が印加されると、その値に応じた出力電流I0が得
られる。
第5図はこの考案のさらに他の実施例を示すもので、
第1図,第3図に示したガス検知部10を防爆型に形成し
たものである。第5図(a),(b),(c)は側断面
図と第5図(a)のX−X線による断面図およびY−Y
線による断面図である。これらの図において、60は防爆
型のガス検知部であり、第1図,第2図のガス検知部10
に相当する。61はセンサケース、62はフレームアレス
タ、63,64はセンサガイド、65は電気室蓋、66はパッキ
ンである。67はエポキシ樹脂等を充填した樹脂固着部、
15は前記ガスセンサ11と補償素子12の取付板、16はプリ
ント基板、17は金網を示す。また、Iはセンサ室、IIは
電気室で、両者間は樹脂固着部67で分離されている。
第6図(a),(b)はプリント基板16に所要部品を
取付けたセンサユニットの詳細を示す平面図および側面
図である。第6図に示されるように、ガスセンサ11と補
償素子12とを取り付けた絶縁体からなる取付板15がプリ
ント基板16に取り付けられている。プリント基板16に
は、あらかじめプリント配線が施されており、第1図〜
第4図の実施例に示す各種抵抗器やトランジスタなどな
どが取り付けられている(図示は省略)。プリント基板
16には端子部16aが形成され、この部分がソケット(図
示せず)に挿入され、電源の供給と出力信号の取り出し
が行われる。
このように、回路部品を取り付けユニット化されたプ
リント基板16を、第5図に示すように、センサガイド6
3,64とともにセンサケース61内に挿入し、ギャップのあ
る部分にエポキシ樹脂を注入し固化することにより樹脂
固着部67が形成され、全体を一体化して防爆規定を満足
する構成としている。
また、ガスセンサ11および補償素子12をセンサケース
61およびフレームフレスタ62で囲み、センサケース61の
内部およびプリント基板16上には樹脂固着部67を設けて
センサ室Iと電気室IIとに分離したため、バイパス回路
40および電圧−電流変換回路50を具備し、しかも小型軽
量の防爆構造のガス検知部60が実現できる。
〔考案の効果〕
この考案は以上説明したように、バイパス回路を設け
線路の電流を一定に保つようにしたので、ガスセンサの
抵抗変化による電流の変動があっても線路を流れる電流
は一定となり、ガスセンサに印加される電圧は一定とな
り特性が変化することはない。そして、バイパス電流に
よりガスセンサの印加電圧を一定に保っているので、ガ
ス検知時と非検知時のガスセンサ電流の変化分のみをバ
イパスしてやればよく、バイパス回路の消費電力が直列
型に比べ小さいため、発熱も少なく、小型化が容易であ
る。
また、ガスセンサの出力電圧を電圧−電流変換回路に
より出力電流に変換するようにしたので、ガスセンサの
出力がノイズの誘導によって影響を受けない。
また、プリント基板にコネクタの端子部を形成したプ
ラグイン構造のセンサユニットとしたので、取り替えが
簡単容易である。
さらに、ガスセンサをフレームアレスタで囲み、バイ
パス回路またはバイパス回路と電圧−電流変換回路をプ
リント基板に実装し、これをセンサケース内に挿入し樹
脂モールドしたので、樹脂固着部を設けてセンサ室と電
気室に分離したので小型の防爆型のガス検知部が得られ
る利点がある。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの考案の一実施例を示す回路図、第2図は、
第1図の実施例におけるバイパス回路の詳細図、第3図
はこの考案の他の実施例を示す回路図、第4図は、第3
図の実施例における電圧−電流変換回路の詳細図、第5
図(a),(b),(c)はこの考案のガス検知部を防
爆型とした実施例の側断面図および第5図(a)のX−
X線による断面図およびY−Y線による断面図、第6図
(a),(b)は、第5図中のプリント基板部分の詳細
を示す平面図および側面図、第7図は従来のガス警報器
の一例を示す回路図である。 図中、10はガス検知部、11はガスセンサ、12は補償素
子、13,14は抵抗器、15は取付板、16はプリント基板、1
7は金網、20は指示警報部、21は電源回路、22は警報回
路、30は線路、31は信号線、40はバイパス回路、41〜44
は抵抗器、45は定電圧ダイオード、46は比較器、47はト
ランジスタ、50は電圧−電流変換回路、51,52は比較
器、53はトランジスタ、54〜57は抵抗器、60はガス検知
部、61はセンサケース、62はフレームアレスタ、63,64
はセンサガイド、65は電気室蓋、66はパッキン、67は樹
脂固着部、Iはセンサ室、IIは電気室である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体式ガスセンサ等のガスセンサを備え
    たガス検知部と、このガス検知部に線路を介して電流を
    供給する電源回路と、前記ガス検知部の出力により作動
    する指示計または/および警報回路とを備えた指示警報
    部とからなるガス警報器において、前記ガス検知部の内
    部に、前記ガスセンサの電流の変化を検出し、この電流
    の変化の増加または減少に応じてバイパス電流を減少ま
    たは増加させることで前記ガスセンサの印加電圧を一定
    に保つバイパス回路を備えるとともに、前記ガスセンサ
    の、ガス検知に基づく電圧出力を電流出力に変換し前記
    指示警報部を作動させる電圧−電流変換回路を備え、フ
    レームアレスタで囲まれた前記ガスセンサと、前記バイ
    パス回路、または前記バイパス回路および前記電圧−電
    流変換回路とを設けたプリント基板にコネクタ端子部を
    形成したプラグイン構造であって、センサケース内に前
    記ガスセンサと、前記プリント基板上の前記バイパス回
    路、または前記バイパス回路及び電圧−電流変換回路と
    の間に樹脂固着部を設けることで、センサ室と電気室に
    分離した構造であるセンサユニットを備えたことを特徴
    とするガス警報器。
JP1988102384U 1988-08-03 1988-08-03 ガス警報器 Expired - Lifetime JPH082798Y2 (ja)

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JPS608736Y2 (ja) * 1980-09-04 1985-03-28 フリ−ドリツヒ・スタ−ル・ゲ−エムベ−ハ−・ウント・コンパニ−・カ−ゲ−・シユムク・ウント・ウ−ルベンダ−・フアブリ−ク 可撓性の腕輪、特に時計のバンドの折りたたみロック
JPS57189289A (en) * 1981-05-15 1982-11-20 Toubishi Kogyo Kk Gas detection monitor

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